Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z czerwiec, 2020

Co się dzieje z gwiazdą, zanim wybuchnie i umrze?

Ostatnie badania nad neutrinami pochodzącymi tuż sprzed wybuchu supernowej zbliżyły naukowców do zrozumienia, co dzieje się z gwiazdami, zanim te wybuchną i umrą. W nowym badaniu prześledzono modele ewolucji gwiazd do przetestowania niepewnych prognoz.

Kiedy gwiazda umiera, emituje ogromną liczbę neutrin, które, jak się przypuszcza, napędzają powstającą supernową. Neutrina przepływają swobodnie przez gwiazdę, zanim eksplozja osiągnie jej powierzchnię. Następnie naukowcy mogą wykryć neutrina przed pojawieniem się supernowej; w rzeczywistości wykryto kilkadziesiąt neutrin z supernowej, która wybuchła w 1987 roku, kilka godzin przed tym, nim eksplozja została zauważona w świetle widzialnym.
Oczekuje się, że detektory neutrin nowej generacji wykryją około 50 000 neutrin z podobnego rodzaju supernowych. Technologia stała się tak potężna, że naukowcy przewidują, że wykryją słabe sygnały neutrin, które pojawiają się na kilka dni przed eksplozją; podobnie jak prognozy pogody supernowych, da to …

Tranzytujące brązowe karły wykryte z pomocą TESS

Brązowe karły to obiekty o masach od 13 do 80 mas Jowisza jednak ich promień jest zbliżony do promienia naszego gazowego olbrzyma (0,7-1,4 promienia). Dolna granica masy oddziela je od planet; w przeciwieństwie do planet, jądra brązowych karłów są wystarczająco masywne, aby spalić deuter. Z drugiej strony, jeżeli staną się zbyt masywne (80 mas Jowisza), wówczas ich jądra zaczynają spalać wodór i stają się gwiazdami ciągu głównego.

Podobnie jak planeta, brązowy karzeł przechodząc przed swoją gwiazdą macierzystą, powoduje spadek jasności jej blasku. Pozwala to astronomom wykrywać brązowe karły przy pomocy teleskopów kosmicznych, takich jak np. TESS.
Ponieważ mają promień zbliżony do jowiszowego i większą masę, tranzyty brązowych karłów powinny być tak łatwe do wykrycia, jak tranzyty planet olbrzymów – ale znamy tylko 23 tranzytujące brązowe karły. Ten brak znany jest jako „pustynia brązowych karłów”. Odpowiedź na ten problem może leżeć w mechanizmie formowania się – czy formują się jak gw…

Każdego roku naukowcy nie zauważają 2 mln zjawisk łączenia się czarnych dziur

W ubiegłym roku w zaawansowanej sieci detektorów fal grawitacyjnych LIGO-Virgo zaobserwowano dane z 35 łączących się czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Świetny wynik – ale co przegapili naukowcy? Według dr. Rorya Smitha z ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery na Monash University w Australii – prawdopodobne jest, że jest tam kolejne 2 mln zdarzeń fal grawitacyjnych pochodzących z łączących się czarnych dziur – para czarnych dziur co 200 sekund i para gwiazd neutronowych co 15 sekund, których naukowcy nie wychwytują.

Dr Smith i jego koledzy opracowali metodę wykrywania obecności tych słabych zdarzeń, które do tej pory pozostawały niezauważone, bez konieczności wykrywania każdego z nich indywidualnie.
Metoda – która jest obecnie testowana przez społeczność LIGO – „oznacza, że możemy być w stanie spojrzeć o ponad 8 mld lat świetlnych dalej, niż obecnie. Daje nam to migawkę tego, jak wyglądał wczesny Wszechświat, a jednocześnie zapewnia spojrzenie w ewolucję Wszechświa…

Astronomowie wykonują kompozycję rysunków czarnych dziur

Kiedy dwie galaktyki się zderzają, ich centralne czarne dziury łączą się, emitując fale grawitacyjne. Astronomowie twierdzą, że efekt odrzutu czasem wykopuje połączoną czarną dziurę z galaktyki, jednocześnie ciągnąc pobliskie gwiazdy.

Astronomowie sądzą, że wszystkie masywne galaktyki zawierają w swoim wnętrzu czarną dziurę ważącą miliony do miliardów mas Słońca. Mniejsze czarne dziury mogą być obecne w jądrach galaktyk karłowatych. Najbardziej znana centralna czarna dziura to ta wewnątrz galaktyki M87, która stała się pierwszą sfotografowaną czarną dziurą w 2019 roku. Kiedy dwie galaktyki łączą się, ich gwiazdy w większości po prostu mieszają się bez kolizji, ale dwie centralne czarne dziury się łączą. Fuzja wytwarza fale grawitacyjne przenoszące ekstremalne ilości energii, porównywalne do bomby atomowej o masie kilku słońc. Można sobie wyobrazić, że jeżeli ta energia zostanie wypromieniowana nawet nieco asymetrycznie, nastąpi odrzut w przeciwnym kierunku. Jeżeli odrzut jest wystarcza…

Promienie X od nowo narodzonej gwiazdy wskazują najwcześniejsze dni naszego Słońca

Astronomowie ogłosili pierwsze wykrycie promieni rentgenowskich z najwcześniejszej fazy ewolucji gwiazdy takiej jak nasze Słońce. Odkrycie dokonane przy użyciu obserwatorium rentgenowskiego Chandra może pomóc odpowiedzieć na niektóre stawiane sobie obecnie pytania dotyczące Słońca i Układu Słonecznego.

Promieniowanie X pochodziło z rozbłysku emitowanego przez obiekt o nazwie HOPS 383, znajdujący się około 1400 lat świetlnych od Ziemi w regionie gwiazdotwórczym Kompleksu Obłoku Molekularnego Oriona. Astronomowie określają HOPS 383 jako młodą „protogwiazdę”, ponieważ jest w najwcześniejszej fazie ewolucji, która następuje bezpośrednio po rozpoczęciu się kolapsu dużego obłoku gazu i pyłu. Po osiągnięciu dojrzałości HOPS 383 będzie mieć masę około połowy masy Słońca.
Chociaż naukowcy wiedzą, że młode gwiazdy znacznie bardziej aktywnie emitują promieniowanie X niż starsze, wciąż debatowali o momencie, w którym rozpoczyna się ta emisja promieniowania rentgenowskiego.
„Nie mamy wehikułu czasu, …

XMM-Newton obserwuje najmłodszego jak dotąd zaobserwowanego pulsara

Kampania obserwacyjna prowadzona przez obserwatorium kosmiczne XMM-Newton pokazała najmłodszego pulsara, jakiego kiedykolwiek widziano – pozostałość niegdyś masywnej gwiazdy – który jest również „magnetarem”, mającym pole magnetyczne 70 biliardów razy silniejsze niż ziemskie.

Pulsary są jednymi z najbardziej egzotycznych obiektów we Wszechświecie. Tworzą się, gdy masywne gwiazdy kończą swoje życie jako supernowe w postaci potężnych wybuchów, pozostawiając po sobie ekstremalne gwiezdne pozostałości: gorące, gęste i silnie namagnesowane. Czasami pulsary podlegają również okresom znacznie wzmożonych aktywności, w czasie których wyrzucają ogromne ilości promieniowania elektromagnetycznego w skali czasu od milisekund do lat.
Mniejsze impulsy często oznaczają początek wzmocnionego „wybuchu”, kiedy emisja promieniowania rentgenowskiego może stać się tysiąc razy bardziej intensywna. Kampania obserwacyjna prowadzona przez XMM-Newton uchwyciła taki wybuch pochodzący z najmłodszego zaobserwowanego…

Dżety z kwazarów są akceleratorami cząstek o długości tysięcy lat świetlnych

Międzynarodowy zespół naukowców wykazał, że bardzo wysokoenergetyczna emisja promieniowania gamma z kwazarów nie koncentruje się w regionie w pobliżu centralnej czarnej dziury, ale rozciąga się na kilka tysięcy lat świetlnych wzdłuż strumieni plazmy. Odkrycie to wstrząsnęło bieżącymi scenariuszami zachowania takich dżetów.

W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy obserwowali Wszechświat za pomocą promieni gamma, które są fotonami o bardzo wysokiej energii. Promienie gamma, stanowiące część promieni kosmicznych, które nieustannie bombardują Ziemię, pochodzą z regionów Wszechświata, w których cząsteczki są przyspieszane do ogromnych energii nieosiągalnych w ziemskich akceleratorach. Promienie gamma są emitowane między innymi przez kwazary, które są aktywnymi galaktykami o wysoce energetycznym jądrze. Intensywność promieniowania emitowanego z tych układów może zmieniać się w bardzo krótkim czasie, nawet do jednej minuty. Naukowcy wierzyli zatem, że źródło tego promieniowania jest bardzo małe …

Radioteleskopy pokazują atmosferę Antaresa

Międzynarodowy zespół astronomów stworzył najbardziej szczegółową mapę atmosfery czerwonego nadolbrzyma – Antaresa. Doskonała czułość i rozdzielczość zarówno ALMA jak i VLA ukazały rozmiar i temperaturę atmosfery Antaresa tuż nad powierzchnią gwiazdy, na całej powierzchni jej chromosfery aż do regionu wiatru.

Czerwone nadolbrzymy, takie jak Antares i jego bardziej znana kuzynka Betelgeza, są ogromnymi, stosunkowo zimnymi gwiazdami zbliżającymi się do końca swojego życia. Są na najlepszej drodze do wyczerpania paliwa, zapadnięcia się i stania się supernowymi. Poprzez swoje potężne wiatry gwiazdowe wypuszczają w kosmos ciężkie pierwiastki, odgrywając tym samym ważną rolę w dostarczaniu niezbędnych budulców dla życia we Wszechświecie. Ale tajemnicą jest, w jaki sposób uruchamiają te olbrzymie wiatry. Szczegółowe badanie atmosfery Antaresa, najbliższego Ziemi nadolbrzyma, stanowi kluczowy krok w kierunku znalezienia odpowiedzi na to pytanie.
Mapa Antaresa wykonana przez ALMA i VLA jest najb…

Nowe badania dotyczące fazy wspólnej otoczki układów podwójnych

Większość masywnych gwiazd rodzi się w układach podwójnych a czasami i wielokrotnych. Wraz z wiekiem gwiazdy te stają się coraz większe – nawet stukrotnie bądź tysiąckrotnie! Kiedy gwiazdy w układach podwójnych rozszerzają się, pewna część zbliża się do gwiazdy towarzysza, której grawitacja może następnie oderwać zewnętrzne warstwy zbliżającej się gwiazdy. Rezultatem jest przeniesienie masy z jednej gwiazdy na drugą.

Zwykle masa jest przenoszona stopniowo. Ale czasem im więcej masy jest przenoszone, tym bardziej ta masa jest pobierana, w niekontrolowanym procesie. Zewnętrzne warstwy jednej gwiazdy całkowicie otaczają drugą w fazie znanej jako wspólna otoczka. Podczas tej fazy gęste jądra dwóch gwiazd krążą wokół siebie w obłoku (otoczce) gazu. Gaz ciągnie jądra gwiazdowe doprowadzając je do krążenia po spirali. To powoduje rozgrzanie wspólnej otoczki, która może zostać usunięta. Rdzenie mogą znaleźć się stukrotnie bliżej siebie niż były na początku.
Uważa się, że ta faza wspólnej otoczk…

Naukowcy coraz bliżej odebrania sygnału sprzed 12 mld lat

Dzisiaj nocne niebo wypełniają gwiazdy. Ale kiedy Wszechświat był w powijakach, nie miał żadnych gwiazd. Międzynarodowy zespół naukowców jest jeszcze bliżej niż kiedykolwiek od wykrycia, zmierzenia i zbadania sygnału z tej epoki, który podróżuje przez kosmos od czasu, gdy era bezgwiezdna zakończyła się ok. 13 mld lat temu.

Zespół ten poinformował w zeszłym roku w Astrophysical Journal, że osiągnął prawie dziesięciokrotną poprawę danych emisji radiowej zebranych przez Murchison Widefield Array. Członkowie zespołu analizują obecnie dane z tego radioteleskopu w poszukiwaniu sygnału z tego słabo poznanego i rozumianego „ciemnego wieku” naszego Wszechświata.
Poznanie tego okresu pomoże odpowiedzieć na najważniejsze pytania dotyczące Wszechświata.
„Uważamy, że właściwości Wszechświata w tym okresie miały znaczący wpływ na powstawanie pierwszych gwiazd i wprawiły w ruch dzisiejsze aspekty strukturalne Wszechświata. Sposób, w jaki materia była rozmieszczona we Wszechświecie w tamtym okresie, pra…

Układ potrójny GW Ori i jego dysk okołogwiazdowy

GW Ori to układ trzech gwiazd, które są związane ze sobą grawitacyjnie. Oprócz tego, że jest to układ potrójny, GW Ori wyróżnia się także z innego powodu – kryje w sobie dysk okołogwiazdowy otaczający wszystkie trzy gwiazdy.

GW Ori znajduje się w gromadzie zwanej Lambda Orionis, którą widać w pobliżu Betelgezy. Wewnętrzne gwiazdy układu GW Ori A i GW Ori B krążą wokół siebie w odległości ok. 1 jednostki astronomicznej (j.a.). Trzecia gwiazda, GW Ori C okrąża je w odległości ok. 8 j.a.
Dysk okołogwiazdowy GW Ori jest ogromny w stosunku do orbit swoich gwiazd. Pyłowy składnik dysku ma średnicę ok. 400 j.a., przy czym składnik gazowy obejmuje 1300 j.a. Dla porównania, Neptun krąży w odległości 30 j.a. od Słońca!
Modele GW Ori zasugerowały lukę w dysku między 25 a 55 j.a. od jego centrum. W niedawnych badaniach Jiaqing Bi z University of Victoria podjął próbę przetestowania tych modeli i zbadania struktury GW Ori bezpośrednio, wykorzystując obserwacje z ALMA.
Bi i współpracownicy wykorzystali…

Jasne eksplozje czy ciche kolapsy? Naukowcy badają losy masywnych gwiazd

Zespół naukowców opublikował artykuł dotyczący badania tego, co dzieje się z rotującymi masywnymi gwiazdami, gdy osiągają koniec życia.

Gwiazdy tworzą energię poprzez fuzję w jądrze lżejszych pierwiastków w cięższe: wodór w hel, następnie hel w węgiel, tlen i tak dalej, aż do żelaza. Energia wytwarzana przez tę fuzję jądrową zapewnia wsparcie ciśnienia wewnątrz gwiazdy, co równoważy siłę grawitacji i pozwala gwieździe pozostać w równowadze.
Proces ten zatrzymuje się na żelazie. Ciężkie, żelazne jądro gwiazdy kurczy się pod wpływem grawitacji, tworząc gwiazdę neutronową, lub, jeżeli jest wystarczająco ciężkie, czarną dziurę. Tymczasem zewnętrzne warstwy gwiazdy eksplodują we wspaniałym błysku, obserwowanym jako supernowa. Jednak niektóre masywne gwiazdy wydają się całkowicie znikać bez żadnej eksplozji. Teorie sugerują, że masywne gwiazdy całkowicie zapadają się w czarne dziury. Ale czy to możliwe?
Zespół badaczy postanowił odpowiedzieć na to pytanie. Byli szczególnie zainteresowani zrozu…

Bijące serce czarnej dziury

Pierwsze potwierdzone „bicie serca” czarnej dziury wciąż staje się mocniejsze chociaż minęło ponad dziesięć lat od pierwszej obserwacji.

Obserwacje rentgenowskie wykryły powtarzający się rytm po tym, jak jego sygnał został zablokowany przez nasze Słońce na wiele lat.
Astronomowie twierdzą, że jest to najdłużej trwające „bicie serca”, jakie kiedykolwiek zaobserwowano od czarnej dziury, i mówi nam więcej o wielkości i strukturze bliskiej horyzontowi zdarzeń – przestrzeni wokół czarnej dziury, z której nic, w tym światło, nie może uciec.
Obserwacje satelitarne
„Bicie serca” czarnej dziury po raz pierwszy wykryto w 2007 roku w centrum galaktyki o nazwie RE J1034+396, która znajduje się około 600 mln lat świetlnych od Ziemi i posiada aktywne jądro galaktyczne (AGN).
Sygnał tego galaktycznego olbrzyma powtarza się co godzinę, a zachowanie to było widoczne na kilku migawkach wykonanych zanim obserwacje satelitarne zostały zablokowane przez Słońce w 2011 roku.
W 2018 roku satelita rentgenowski XMM-…

Astronomowie znajdują region ukryty za kosmicznym pyłem

Astronomowie prawdopodobnie rozwiązali zagadkę dotyczącą młodych, wciąż formujących się gwiazd i regionów bogatych w cząsteczki organiczne ciasno otaczające niektóre z nich. Wykorzystali instrumenty VLA aby uwidocznić jeden taki region, który wcześniej wymykał się detekcji, a to wykrycie pozwoliło odpowiedzieć na od dawna zadawane pytanie.

Regiony wokół młodych protogwiazd zawierają złożone cząsteczki organiczne, które w przyszłości mogą się łączyć w molekuły prebiotyczne będące pierwszym etapem na drodze do powstania życia. Regiony te są zwykle mniej więcej wielkości Układu Słonecznego i są znacznie cieplejsze niż ich otoczenie, chociaż według ziemskich standardów nadal są dość zimne.
Pierwszy taki gorący region odkryto w 2003 roku, i jak dotąd znaleziono ich tylko kilkanaście. Większość z nich znajduje się w układach podwójnych, z tworzącymi się jednocześnie dwiema gwiazdami.
Astronomowie byli zaskoczeni faktem, że w niektórych z tych układów podwójnych znaleźli dowody na istnienie tak…

Hubble dokonuje zaskakującego odkrycia we wczesnym Wszechświecie

Nowe wyniki uzyskane z teleskopu Hubble’a sugerują, że powstawanie pierwszych gwiazd i galaktyk nastąpiło wcześniej niż dotychczas sądzono. Europejski zespół astronomów nie znalazł dowodów na istnienie gwiazd pierwszej generacji, znanych jako gwiazdy III populacji, w czasie, gdy Wszechświat miał zaledwie 500 mln lat.

Badanie pierwszych galaktyk pozostaje znaczącym wyzwaniem we współczesnej astronomii. Nie wiemy kiedy i jak powstały pierwsze gwiazdy i galaktyki. Na te pytania można odpowiedzieć dzięki głębokiemu obrazowaniu teleskopu Hubble’a. HST pozwala astronomom oglądać Wszechświat, gdy ten miał zaledwie 500 mln lat.
Zespół kierowany przez Rachanę Bhatawdekar z ESA postanowił zbadać pierwszą generację gwiazd we wczesnym Wszechświecie. Gwiazdy III populacji powstały z pierwotnej materii, która wyłoniła się z Wielkiego Wybuchu. Gwiazdy III populacji musiały składać się wyłącznie z wodoru, helu i litu. To jedyne pierwiastki, które istniały przed procesami w jądrach tych gwiazd i mogły t…

Jest większa szansa na znalezienie młodych planet podobnych do Ziemi niż wcześniej sądzono

Badania zespołu astronomów wykazały, że szansa na znalezienie planet podobnych do Ziemi w ich wczesnych stadiach formowania się jest znacznie większa niż wcześniej sądzono.

Astronomowie zbadali grupy młodych gwiazd w Drodze Mlecznej, aby sprawdzić, czy były one typowe w porównaniu z teoriami i wcześniejszymi obserwacjami w innych obszarach gwiazdotwórczych w kosmosie, oraz by się dowiedzieć, czy populacje gwiazd w tych grupach wpłynęły na prawdopodobieństwo znalezienia tworzącej się planety podobnej do Ziemi.
Badania opublikowane w The Astrophysical Journal wykazały, że w tych grupach jest więcej gwiazd takich jak Słońce, niż się spodziewano, co zwiększyłoby szanse na znalezienie planet podobnych do Ziemi we wczesnych stadiach formowania się.
Te podobne do Ziemi planety we wczesnych stadiach formowania się, wciąż zderzają się ze skałami i mniejszymi planetami, co powoduje ich nagrzewanie się tak bardzo, że ich powierzchnie stają się stopioną skałą.
Dr Richard Parker z Wydziału Fizyki i As…

Pola magnetyczne wymuszają nowe spojrzenie na centrum naszej galaktyki

Obszar wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej jest zdominowany przez grawitację, ale nie jest to jedyna siła odgrywająca ważną rolę. Według nowych badań pochodzących z SOFIA, pola magnetyczne mogą być wystarczająco silne, aby kontrolować materię poruszającą się wokół centralnej czarnej dziury.

Badania zaprezentowane w tym tygodniu mogą pomóc w rozwiązaniu długotrwałych zagadek dotyczących tego, dlaczego nasza czarna dziura jest stosunkowo cicha w porównaniu z innymi i dlaczego powstawanie nowych gwiazd w jądrze naszej galaktyki jest niższe niż oczekiwano.
Wykorzystując swój najnowszy instrument na podczerwień do badania ziaren pyłu, które układają się prostopadle do linii pola magnetycznego, SOFIA była w stanie stworzyć szczegółowe mapy naszego galaktycznego centrum, pokazując zachowanie tych – poza tym niewidocznych – pól magnetycznych wokół centralnej czarnej dziury. 
Naukowcy często polegali na grawitacji, aby wyjaśnić swoje wyniki, ponieważ pomiar niebieskich pól…

Zauważono dysk protoplanetarny wokół młodego i bliskiego brązowego karła

Odkrycie dokonane w ramach projektu Disc Detective może pomóc w poszukiwaniu nowych planet.

Brązowe karły to obiekty zbyt duże, aby być planetami, jednak niewystarczająco, by być gwiazdami. Podobnie, jak ich gwiezdne rodzeństwo, obiekty te powstają w wyniku grawitacyjnego zapadania się gazu i pyłu. Ale zamiast gromadzić się w ognistym jądrowym sercu gwiazdy, brązowe karły znajdują równowagę, osiągając w jakiś sposób stabilny, łagodniejszy stan w porównaniu z gwiazdami napędzanymi fuzją.
Brązowe karły są uważane za brakujące ogniwo między najbardziej masywnymi gazowymi olbrzymami i najmniejszymi gwiazdami, a ponieważ świecą stosunkowo słabo, trudno je dostrzec na nocnym niebie. Podobnie jak gwiazdy, niektóre brązowe karły mogą zachować dysk wirującego gazu i pyłu pozostały po ich początkowym uformowaniu. Materia ta może zderzać się i gromadzić, tworząc planety, choć nie jest jasne, jaki rodzaj planet mogą formować brązowe karły.
Teraz naukowcy z MIT, University Oklahoma i innych uczelni, …

Droga Mleczna ma jedno bardzo gorące halo

Halo otaczające naszą Drogę Mleczną jest znacznie gorętsze niż kiedyś sądzili naukowcy – i może nie być wyjątkowe wśród galaktyk.
W najnowszej pracy naukowcy z Ohio State University wykazali, że części halo Drogi Mlecznej – mglista mgła gazu, pyłu i ciemnej materii otaczająca niektóre galaktyki – były co najmniej 10 razy gorętsze niż wcześniej sądzono.
Nowe badania wykazały, że ekstremalne temperatury, które naukowcy odkryli w pierwotnej analizie – ponad 10 mln Kelwinów – można prawdopodobnie znaleźć w całym halo.
„Nie możemy stwierdzić z całą pewnością, że występuje wszędzie, ponieważ nie przeanalizowaliśmy całego halo. Ale wiemy już, że temperatury, które zaobserwowaliśmy w pierwszym badaniu, zdecydowanie nie są wyjątkowe i jest to bardzo ekscytujące” – powiedziała Smita Mathur, profesor astronomii na Ohio State.
Mathur, starsza badaczka trzech przedstawionych badań, powiedziała, że te odkrycia mogą pomóc astronomom lepiej zrozumieć, w jaki sposób Droga Mleczna i podobne galaktyki tworz…